El cloro libre residual y el cloro combinado residual son parámetros clave indicadores de la calidad del agua de consumo, debido a su papel fundamental en el proceso de desinfección de la misma. Su presencia por encima o por debajo de los valores establecidos puede afectar a la seguridad del agua, darle mal sabor u olor y provocar irritaciones cutáneas.

Calidad del agua de consumo

Siguiendo con nuestra serie de artículos dedicados a los parámetros indicadores de la calidad del agua de consumo, hoy veremos algunos aspectos básicos sobre el cloro residual.

La desinfección del agua con diversas formas del cloro es el procedimiento más utilizado para eliminar o inactivar microorganismos patógenos y garantizar que el agua sea segura para el consumo humano. 

Al final de la etapa de desinfección en la planta de tratamiento, el agua contiene dos formas de cloro residual: el cloro libre y el cloro combinado. Ambos se utilizan como parámetros indicadores de la calidad del agua de consumo, ¿en qué se diferencian?.

Cloro libre residual y cloro combinado residual

Todos los productos clorados utilizados en el tratamiento de desinfección al reaccionar con el agua producen ácido hipocloroso (HClO), que a su vez se disocia a hipoclorito (ClO-) siguiendo un equilibrio muy condicionado por el valor del pH del agua. 

Por ejemplo, en las aguas con un pH alto, la mayor parte del ácido hipocloroso, que es el cloro activo con el mayor poder desinfectante, se convierte en el ión hipoclorito, que es una forma de cloro con muy bajo poder desinfectante.

La suma de estas 2 formas (HClO + ClO-) constituye lo que se llama el cloro libre residual, que todavía tiene capacidad para desinfectar el agua. 

Por otra parte, el cloro combinado residual se forma al reaccionar el cloro con el amoniaco y la materia orgánica que contiene el agua durante el tratamiento de desinfección, y generalmente está formado por cloraminas.

Las monocloraminas (reacción ácido hipocloroso + amoníaco) tienen un poder desinfectante inferior al hipoclorito, pero son muy estables y pueden desempeñar un papel importante como desinfectante residual contra la regeneración de microorganismos a lo largo del sistema de distribución del agua.

En cambio, otras formas de cloraminas, como las dicloraminas (reacción ácido hipocloroso + monocloraminas) o tricloraminas (reacción ácido hipocloroso + dicloraminas) tienen un poder desinfectante bajo y su presencia en el agua únicamente provoca el empeoramiento de la calidad de la misma, generando irritaciones a los usuarios en los ojos, vías respiratorias, piel, etc.. 

En España, el Real Decreto 3/2023 establece límites específicos para los niveles de cloro libre y cloro combinado residual en el agua de consumo. Estos límites están diseñados para garantizar la desinfección efectiva del agua, a la vez que se previenen problemas de mal sabor, mala olor o irritaciones para los consumidores.

El cloro libre residual como parámetro indicador

El RD 3/2023 establece un valor paramétrico de 1,0 mg/L para el cloro libre residual en el agua de consumo, que es de aplicación en red de distribución, cisterna, depósito de distribución o de regulación y grifo. El valor de no aptitud del agua es de 5,0 mg/L de cloro libre residual.

En el RD 3/2023 se emiten recomendaciones:

• se recomienda que, de forma general, existan al menos niveles de 0,2 mg/L en todos los puntos de la red de distribución.
• para garantizar la eficacia de la desinfección, se recomienda que durante 30 minutos se mantengan unos niveles de cloro libre residual de al menos 0,5 mg/L con un pH inferior a 8,0 y como máximo, una turbidez de 1 UNF.

La turbidez del agua y el cloro libre residual están relacionados, en el sentido de que la turbidez puede afectar la eficacia del cloro como desinfectante y, por lo tanto, influir en la calidad del agua de consumo. En aguas con alta turbidez, es posible que se necesite ajustar la dosis de cloro para compensar la interferencia de las partículas y garantizar una desinfección efectiva.

Por otra parte, el pH del agua puede influir en la eficacia del cloro como desinfectante. Como hemos visto, el ácido hipocloroso (HClO), más efectivo como desinfectante, predomina en aguas con un pH más bajo, y el ion hipoclorito (OCl^-) predomina en aguas con un pH más alto. Esto significa que, a pH más altos, se puede requerir una mayor concentración de cloro para lograr una desinfección efectiva.

El cloro combinado residual como parámetro indicador

El Real Decreto 3/2023 establece un valor paramétrico de 2,0 mg/L para el cloro combinado residual, que es de aplicación para red de distribución, cisterna, depósito de distribución o de regulación y grifo. El valor de no aptitud del agua es de 3,0 mg/L de cloro combinado residual.

En el RD 3/2023 se recomienda:

• Si por causas diferentes al uso de la cloraminación la presencia de cloro combinado residual a la salida de tratamiento es superior a 1 mg/L, se recomienda que las medidas correctoras sean de rápida aplicación y se realice una revisión de los niveles del cloro libre residual.
• En el caso de uso de la cloraminación, si se supera el valor paramétrico de cloro combinado residual en la red de distribución, se recomienda que las medidas correctoras sean de rápida aplicación. Además, cuando la autoridad lo considere necesario ante un nivel por encima de 2 mg/L el operador deberá determinar: NDMA CAS: 62-75-9 

La cloraminación es un proceso de desinfección del agua que implica la adición controlada de cloraminas al agua, que como hemos visto, son compuestos con una acción desinfectante menor pero más estable que el cloro libre. La cloraminación es especialmente útil en situaciones donde la formación de subproductos de la cloración es una preocupación o donde se busca una desinfección más persistente a lo largo de grandes sistemas de distribución de agua. 

La relación entre el cloro combinado residual y la formación de nitrosaminas (NDMA CAS: 62-75-9 ) se basa en el hecho de que las NDMA pueden formarse como un subproducto de la cloraminación. Las nitrosaminas están clasificadas como un probable carcinógeno humano por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC).

El monitoreo y el control del cloro libre residual y del cloro combinado residual son prácticas esenciales para garantizar la calidad microbiológica del agua potable y cumplir con los estándares de seguridad y calidad del agua establecidos por la normativa.

Si os interesan los parámetros indicadores de la calidad del agua, aquí os enlazamos a los artículos anteriores de la serie: conductividad, pH, índice de Langelier, hierro y manganeso, amonio,  colifagos somáticos , carbono orgánico total, sodio.